假定你研究噬菌体φX174 DNA,发现其碱基组成为A,25%;T,36%;G,24%;C,18%。(1)这符合碱基当量规则(chargaffs rule)吗(2)你如何解释这一结果(3)该噬菌体是如何复制的
参考答案:
(1)这不符合碱基当量规则(现称“夏格夫法则”)。
(2)这是由于噬菌体φX174的基因组是单链环形DNA。
(3)φX174的复制过程是单链环形DNA(+)首先要转变为双螺旋的复制型(replicative form,RF),+/-。当单链环形DNA进入寄主细胞后,它即与单链DNA结合蛋白(single-stranded DNA binding protein,SSB)结合,然后开始合成其负链(-),其具体过程可分为以下三个阶段:
(1)亲本单链DNA(+)链转变成共价闭合环状双链超螺旋DNA(RFI)。这一阶段的反应发生在RFI转录之前,所以这一段复制过程全部使用寄主的蛋白质(包括酶)。
(2)多拷贝RFI的合成。这一阶段的特点在于多功能的基因A蛋白从RFI的(-)转录,φX174(-)链是惟一能转录的链。在复制过程所使用的蛋白质中,只有A蛋白是噬菌体编码的。
(3)后代单链DNA(+)链的合成。从真正的DNA复制意义上来说,这一阶段的DNA复制是第二阶段的一部分。其实主要是噬菌体颗粒的装配。从loop环复制出来的(+)链DNA到底是用于“扩大再生产”还是直接用于颗粒的装配,二者之间并无一道开关,而是受装配系统蛋白质浓度调节的,当loop环达到每细胞35个时,才出现较多的装配系统的蛋白质,捕获后代(+)链进入噬菌体头部。